專利名稱：一體化太陽能航標(biāo)燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種航標(biāo)燈，特別是一種太陽能航標(biāo)燈。
背景技術(shù)：
目前的太陽能航標(biāo)燈一般由三個相對獨立的部分組成①光源和控制器、②太陽能電池板和支承架、③堿性蓄電池和箱體。其中，蓄電池多采用堿性鎘鎳或鐵鎳電池，雖然放電深度大，壽命較長，但是平時維護量大，容易“爬堿”，電壓高低起伏大，體積較大，一般需要多個串并聯(lián)而成。光源多采用普通燈泡，或小型霓虹管，或三元系LED發(fā)光管，其缺點是耗電量大，亮度不夠，光色不純，發(fā)光壽命較短。該三大部分是通過電纜線在外面相互連接組成太陽能航標(biāo)燈系統(tǒng)裝置，這種結(jié)構(gòu)方式最大不足是外部連接麻煩，而且由于外部引線造成密封性能較差，整套裝置結(jié)構(gòu)煩瑣，支承架、蓄電池箱體、電纜等附件較多，因此體積大，安裝維護不便，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、智能控制、高效節(jié)能、壽命長、成本低、高亮度、維護簡便的一體化太陽能航標(biāo)燈。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一體化太陽能航標(biāo)燈，包括殼體、LED光源、控制器、遙測器、太陽能電池組件和蓄電池，其特征是殼體由燈罩和燈座上下密封連接而成；太陽能電池組件內(nèi)置于燈罩頂部；LED光源采用四元系LED作電光源，并通過燈柱設(shè)于燈罩中央；蓄電池、控制器和遙測器并列設(shè)于燈座內(nèi)，其中控制器通過連接線分別與蓄電池及LED光源構(gòu)成連接。
上述控制器采用單片機數(shù)字系統(tǒng)，包括驅(qū)動電路、中央控制器、穩(wěn)壓電源、日光檢測電路、遙測控制電路及抗干擾電路；日光檢測電路對穩(wěn)壓電源和遙測控制電路輸入的信號進(jìn)行比較后，輸出至中央控制器，中央控制器對輸入信號進(jìn)行判斷處理，輸出信號控制驅(qū)動電路的截止或?qū)ā?br> 上述的驅(qū)動電路由兩級放大電路三極管Q1、Q2及電阻R11、R12、R13、LED發(fā)光D5組成，其電路輸入端經(jīng)電阻R11接至中央控制器IC5的16腳。
上述燈罩的頂部和底部分別設(shè)有上、下反光復(fù)合層，可增加光折射，提高亮度。
上述LED光源采用四粒以上LED二極管，由光源定位保護套圍成平面對稱圓形，置于燈柱的頂端。
上述太陽能電池組由十四塊太陽能電池片通過串聯(lián)對稱排列，平鋪成圓形結(jié)構(gòu)。
上所述的太陽能電池組有兩種封裝形式，當(dāng)采用EVA薄膜時，采用層壓方式，當(dāng)采用環(huán)氧樹脂時，用滴膠方式封裝。
本實用新型優(yōu)化電路和電光源，亮度高，光強射程達(dá)4公里，太陽能電池功率≤1.5W，蓄電池容量為20Ah/4V，工作電流≤120mA，整套裝置重量＜5kg，遠(yuǎn)優(yōu)于其它同等射程的太陽能航標(biāo)燈(太陽能電池功率≥3W，蓄電池容量為60～100Ah/4.5～7V，工作電流250～500mA，整套裝置重量30～50kg)。由于控制系統(tǒng)采用單片機數(shù)字電路，閃光的頻率誤差小于國家標(biāo)準(zhǔn)±6％的要求，且具有短距離遙控功能(500米)，連續(xù)陰雨天工作也由現(xiàn)有產(chǎn)品的25天提高到30天。本實用新型在各項技術(shù)指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，減少了太陽能電池、蓄電池、支承架等的投入，所以其成本和維護費用大幅下降至原來的1/3左右，經(jīng)濟效益明顯提高。此外，在安裝操作過程中，只需固定燈座底部的螺栓，不需要外接電纜和擔(dān)心密封不嚴(yán)等問題，簡單方便又安全可靠。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的太陽能電池主視圖。
圖3是本實用新型的太陽能電池俯視圖。
圖4是本實用新型的LED光源示意圖。
圖5是本實用新型的控制器電路圖。
圖6是本實用新型的控制器的另一電路圖。
圖7是本實用新型的控制器電氣原理方框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括殼體以及內(nèi)置于殼體的LED光源3、控制器10、遙測器12、太陽能電池組件1和蓄電池9。
殼體由燈罩7和燈座11通過8個螺絲上下固定連接而成，內(nèi)部通過高強度耐油密封圈8密封，擋板6將燈罩7和燈座11分隔成兩個空間。燈罩7采用聚丙烯材料，模壓成費涅爾透鏡，目的是起聚焦作用，將點光源變?yōu)橹庠?。為增加光折射，提高亮度，在燈?的頂部和底部分別設(shè)有上、下反光復(fù)合層2、5。
太陽能電池1內(nèi)置于燈罩7頂部。結(jié)構(gòu)如圖2、3所示，由十四塊單晶硅材料制成的太陽能電池片13串聯(lián)對稱排列，通過封裝材料14封裝(當(dāng)采用EVA薄膜封裝時，采用層壓方式，采用環(huán)氧樹脂封裝時，采用滴膠方式)，平鋪于圓形的環(huán)氧板15上。
LED光源3(如圖4所示)分別有紅、黃、綠、白四種顏色，每種顏色燈采用8粒四元系LED二極管，由光源定位保護套41圍成平面對稱圓形，通過中空的塑料燈柱4固定于燈罩7中央。
蓄電池9、控制器10和遙測器12并列設(shè)于燈座11內(nèi)，其中控制器10通過連接線分別與蓄電池9及LED光源3構(gòu)成連接。蓄電池9采用高品質(zhì)的酸性全密封免維護蓄電池，體積小，而且日常不需任何維護，基本沒有氣體溢出，不會“爬堿”，按航標(biāo)燈正常充電使用，壽命可達(dá)8年?？刂破?0采用單片機數(shù)字系統(tǒng)，如圖5～7所示，包括驅(qū)動電路、中央控制器、穩(wěn)壓電源、日光檢測電路、遙測控制電路及抗干擾電路。太陽能電池組件1向控制器10提供4V的直流電壓，穩(wěn)壓電源的B端連接比較器IC2的3端，向比較器IC2提供一個基準(zhǔn)信號。遙測控制電路包括信號接收器IC4和開關(guān)三極管Q3，連接比較器IC2的2端，向比較器IC2提供一個動態(tài)輸入信號，使遙測控制電路在一定范圍內(nèi)可以遙控航標(biāo)燈在白天模擬夜晚閃亮的工作狀態(tài)，適用于平時對燈器的維護和檢測。日光檢測電路實時對比較器IC2的3端和2端的信號進(jìn)行比較，比較后由IC2的1端輸出信號，經(jīng)中央控制器IC5的18端輸入。中央控制器IC5根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的指令(軟件程序)對18端的輸入信號進(jìn)行判斷、處理，控制后級驅(qū)動電路兩級放大器Q1和Q2的截止或?qū)?。由三極管Q4、電容C6、C7組成外部時鐘電路。中央控制器IC5控制航標(biāo)燈實現(xiàn)所有功能，如白天守侯、夜晚閃亮以及白天模擬閃亮等工作狀態(tài)。驅(qū)動電路由兩級放大電路三極管Q1、Q2及電阻R11、R12、R13、LED發(fā)光D5組成，其電路輸入端經(jīng)限流電阻R11接至中央控制器IC5的16腳，Q1和Q2的截止或?qū)ㄓ芍醒肟刂破鱅C5的輸出端信號控制?？垢蓴_電路主要包括IC3，可加強中央控制器IC5的抗干擾能力和提高工作可靠性。
權(quán)利要求1.一種一體化太陽能航標(biāo)燈，包括殼體、LED光源(3)、控制器(10)、遙測器(12)、太陽能電池組件(1)和蓄電池(9)，其特征是殼體由燈罩(7)和燈座(11)上下密封連接而成；太陽能電池組件(1)內(nèi)置于燈罩(7)頂部；LED光源(3)采用四元系LED作電光源，并通過燈柱(4)設(shè)于燈罩(7)中央；蓄電池(9)、控制器(10)和遙測器(12)并列設(shè)于燈座(11)內(nèi)，其中控制器(10)通過連接線分別與蓄電池(9)及LED光源(3)構(gòu)成連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化太陽能航標(biāo)燈，其特征是所述控制器(10)采用單片機數(shù)字系統(tǒng)，包括驅(qū)動電路、中央控制器、穩(wěn)壓電源、日光檢測電路、遙測控制電路及抗干擾電路；日光檢測電路對穩(wěn)壓電源和遙測控制電路輸入的信號進(jìn)行比較后，輸出至中央控制器，中央控制器對輸入信號進(jìn)行判斷處理，輸出信號控制驅(qū)動電路的截止或?qū)ā?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化太陽能航標(biāo)燈，其特征是所述的驅(qū)動電路由兩級放大電路三極管Q1、Q2及電阻R11、R12、R13、LED發(fā)光D5組成，其電路輸入端經(jīng)電阻R11接至中央控制器IC5的16腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化太陽能航標(biāo)燈，其特征是所述燈罩(7)的頂部和底部分別設(shè)有上、下反光復(fù)合層(2、5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化太陽能航標(biāo)燈，其特征是所述LED光源(3)采用四粒以上LED二極管，由光源定位保護套(41)圍成平面對稱圓形，置于燈柱(4)的頂端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化太陽能航標(biāo)燈，其特征是所述太陽能電池組(1)由十四塊太陽能電池片(13)通過串聯(lián)對稱排列，平鋪成圓形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一體化太陽能航標(biāo)燈，其特征是所述的太陽能電池組(1)有兩種封裝形式，當(dāng)采用EVA薄膜時，采用層壓方式，當(dāng)采用環(huán)氧樹脂時，用滴膠方式封裝。
專利摘要本實用新型涉及一種一體化太陽能航標(biāo)燈，包括殼體、LED光源、控制器、遙測器、太陽能電池組件和蓄電池；其殼體由燈罩和燈座上下密封而成；太陽能電池組件內(nèi)置于燈罩頂部；LED光源采用四元系LED作光源并通過燈柱設(shè)于燈罩中央；蓄電池、控制器和遙測器并列設(shè)于燈座內(nèi)。本實用新型通過一體化設(shè)計，優(yōu)化電路和電光源，各項技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于其它同等射程的太陽能航標(biāo)燈，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并具有短距離遙控功能，而且本實用新型的成本和維護費用大幅下降至原來的1/3左右。在安裝操作過程中，只需固定燈座底部的螺栓，不需要外接電纜和擔(dān)心密封不嚴(yán)等問題，簡單方便又安全可靠。
文檔編號B63B45/02GK2623597SQ0324697
公開日2004年7月7日 申請日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者李月樓, 李德敏, 溫炳文, 趙涌濤, 汪進(jìn)文 申請人:廣州市機電工業(yè)研究所, 廣東省廣州航道局